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车辆侧翻倾向动态测试的研究(二)Amdrze;G.Nalecz;Zhengyu Lu;Kemneth L.d'Entremont【摘要】为了定量分析车辆的侧翻倾向,必需开发一变工况下预测车辆侧翻可靠的动态测试方法.本文介绍车辆侧翻稳定性方面已经开发的动态测试的一些成果.开发车辆侧翻倾向的测试,必需首先确定车辆侧翻所绕的轴线(侧翻轴)的位置.为此应首先进行中心轴概念的研究.如本文所述表明,车辆中心轴位置是不可预测的,导致三种可能的侧翻轴的分析,要进行车辆系统的动能和势能,和其部件变形造成的结果以及过去开发的能量基础函数所谓侧翻防止能量储备(RPER)的研究.RPER的定义为车辆到达侧翻位置所需的能量和车辆回转运动能量可转换成举升车辆的重势的差值.根据这种定义,在车辆侧翻情况下,在到达侧翻位置前,RPER函数值应降至零,通常在非侧翻情况RPER常为正值.本文介绍了开发的计算RPER的算式.RPER函数已经被Missouri-Columbia大学,采用全尺寸6辆轻型货车,箱式载货车和轻型箱式越野车辆以及二辆轿车,在不同的控制和侧翻掉纵过程的扩展试验获得的试验结果证实.试验时还采用的路边几何状况,包括路面铺土到铺石子的过渡段.本文对两侧翻和非侧翻情况绘出RPER的性能曲线.【期刊名称】《传动技术》【年(卷),期】2014(028)004【总页数】2页(P47-48)【关键词】侧翻倾向;侧翻防止能量储备;动态测试;侧翻稳定性【作者】Amdrze;G.Nalecz;Zhengyu Lu;Kemneth L.d'Entremont【作者单位】SJTU Mechanical & Power Engineering Institute;SJTU Mechanical & Power Engineering Institute;SJTU Mechanical & Power Engineering Institute;SJTU Mechanical & Power Engineering Institute【正文语种】中文【中图分类】U467.1+9［Abstraet］A reliable dynamic measure to predict vehicle rollover under various conditions must be developed in order to quantitatively analyze the rollover propensities of vehicles.Several efforts have been made and are introduced in this paper on the development of such a dynamic measure of vehicle rollover stability.The position of the axis about which a vehicle rolls over（rollover axis）must be determined prior to developing a vehicle rollover propensity measure.For this reason，an investigation into the central axis concept was first performed.However，as shown in the paper，the unpredictability of the central axis position of the vehicle leads to the analyses of three other possible rollover axes.Investigations into the kinetic and potential energies of the vehicle system and its components have resulted in the modification and the extension of a previously developed energy based function called Rollover Prevention Energy Reserve（RPER）.The RPER function is defined as the difference between the energy needed to bring the vehicle to its tip-over position and the vehicle rotational kinetic energy which can be transferred into gravitational potential thergy to lift the vehicle.According to this definition，the value of the RPER function drops below zero before a vehicle reaches its tip-overposition in a rollover case，but always remains positive in a non-rollover case.The algorithm developed to calculate RPER is presented in the paper.The RPER function has been validated using experimental results obtained from full-scale vehicle testing performed by the University of Missouri-Columbia.Six light trucks，vans，and utility vehicles，as well as two passenger cars，were extensively tesied in a variety of handling and rollover maneuvers.Different roadside geometries，including transitions from pavement onto soil and into a curb，were used.The validation plots present the RPER functions for both rollover and non-rollover cases.（上接第2期）侧边和路边碰撞产生的结果示于图19，这些侧边路边碰撞是4.5 m／s，5.0 m／s 和5.5 m／s下进行的，仅在5.5 m／s情况下车辆发生侧翻，三RPER2函数和弹性质量倾倒角同时发生，仅5.5 m／s RPER2成为负值。
汽车侧翻预警系统本课题考虑到汽车侧翻事故的频发和其对生命财产损害巨大的现状,尤其针对长途货运车辆由于驾驶员疲劳以及稳定性受载荷量影响所导致的侧翻事故,设计了一款经济实用的汽车侧翻报警系统。
该汽车侧翻报警系统不断检测汽车的水平和竖直方向的加速度,实时与由汽车参数确定的汽车侧翻阈值比较。
当检测到潜在的侧翻危险时,依据危险程度发出相应的声光报警信号。
本文建立了汽车的刚体模型作为分析汽车侧翻阈值的物理模型,该模型结构简单并且由其得出的阈值表达式易于处理。
针对货车每次载重量和所载货物装配高度各异的特点,该模型包含了利用货物质量和高度确定质心位置的公式。
该模型计算的侧翻阈值与实际侧翻阈值比较,阈值误差小于0.07,完全可以满足汽车侧翻预警的要求。
本课题的硬件设计包括:微处理器模块、传感器模块、显示模块、信息录入模块、电源模块和报警模块。
用以实现参数录入和显示、加速度信息的采集和远距离传输、侧翻危险的判断和依据危险程度发出相应声光报警信号的功能。
为保证汽车侧翻预警系统的实时性,程序基于μC/OS-Ⅱ编写。
本设计建立键值输入显示任务,实现相应汽车参数的赋值和该值在显示模块上的显示。
建立读取传感器任务,实现加速度值的读取。
建立了报警任务,该任务将录入参数带入模型公式,计算出阈值,并根据加速度值和阈值的比较结果判断报警方式并报警。
同主题文章[1].李晓娟,王敏. 智能汽车行驶记录仪的研究与实现' [J]. 科技信息. 2009.(29)[2].陈勇,黄席樾,杨尚罡. 汽车防撞预警系统的研究与发展' [J]. 计算机仿真. 2006.(12)[3].项雷军,郑力新. 基于ARM的万能材料试验机控制器' [J]. 机械与电子. 2007.(02)[4].北京研成汽车行驶记录仪' [J]. 中国科技产业. 1996.(06)[5].王兴亮,任雅祥,陈岁生. 光纤溶解氧在线测量仪表的设计' [J]. 机电工程. 2009.(01)[6].吉国光. 汽车行驶途中渗漏故障应急经验' [J]. 世界汽车. 2003.(01)[7].沈阳工业大学专家、学者简介──李荣德教授' [J]. 沈阳工业大学学报. 1998.(02)[8].宋智. 面向下一代服务智能终端的研究与实现' [J]. 仪器仪表用户. 2006.(01)[9].廖永茂. 汽车行驶中发耸无力故障1例' [J]. 汽车电器. 2004.(06)[10].占强. 沃尔沃新一代碰撞预警系统' [J]. 世界汽车. 2006.(07)【关键词相关文档搜索】：微电子学与固体电子学; ARM微处理器; 侧翻预警; 双轴加速度计; 阈值【作者相关信息搜索】：哈尔滨工业大学;微电子学与固体电子学;刘晓为;王庆一;。
利用车辆状态估计的客车防侧翻控制
康小鹏;董浩;祁传琦;王辉
【期刊名称】《机械设计与制造》
【年(卷),期】2022()7
【摘要】为提高客车侧翻稳定性,提出了一种基于车辆状态估计的客车主动防侧翻控制方法。
针对客车行驶过程中直接计算侧翻指标LTR困难较大、准确度较低的问题,基于TruckSim整车模型和三自由度参考模型建立了无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman Filter,UKF)状态参数估计器。
结合现有车辆稳定性控制系统,设计了柔性PID控制器,以差动制动的原理对防侧翻附加横摆力矩进行补偿。
通过TruckSim/Simulink联合仿真平台对客车在鱼钩试验典型工况下进行了仿真试验,结果表明,设计的主动防侧翻控制系统在中、高车速时均能降低LTR值至阈值附近,有效提高了客车的侧翻稳定性。
【总页数】5页(P10-13)
【作者】康小鹏;董浩;祁传琦;王辉
【作者单位】成都大学机械工程学院;成都大学高等研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TH16;U461.6
【相关文献】
1.大客车侧翻稳定性分析及防侧翻鲁棒控制
2.大客车侧翻稳定性分析及防侧翻鲁棒控制
3.基于非线性扰动估计的客车防侧翻控制
4.基于模糊控制的差动制动客车防侧翻控制
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客车防侧翻控制研究口李胜超 口杨方媛重庆交通大学机电与车辆工程学院重庆4000741研究背景近年来,我国交通运输行业发展快速,商用车市场随之出现普遍繁荣的景象。
无论是载客还是货物运输，汽车都起着不可取代的作用。
专家预测，我国将成为全球最大的汽车交易市场，仅商用车就占据汽车产销市场的50%以上份额〔门。
近年来，汽车在运输过程中事故发生率有明显提高,对人们的生命财产安全产生危害。
由美国国家公路交通安全管理局的调查统计数据可知，汽车侧翻事故的发生数量仅次于汽车碰撞事故，处于第二位，如图1所示。
在 汽车侧翻时，驾驶员往往来不及采取有效应对措施， 从而造成严重事故24*。
因此，为保证更多出行人 员的安全，需要对客车防侧翻控制进行研究，这一点显得尤为重要。
图1汽车事故比例收稿日期:2020年6月第一作者简介:李胜超（1995―）,男，硕士研究生，主要研究方向为车辆电气与电子控制技术、智能汽车装备机械2020 No. 4—37—侧翻指汽车在行驶过程中绕纵轴线转动90。
或更大角度，导致车身与地面相接触的一种危险侧向运动〔5导致汽车侧翻的原因有多种，总体而言可以分为两大类，一类是非绊倒型侧翻,另一类是绊倒型侧翻。
非绊倒型侧翻指由于汽车曲线运动而引起的侧翻。
汽车在道路上，尤其是在坡道上转弯行驶时，过大的侧向加速度使左右驱动车轮间的垂直载荷产生位移，导致侧翻。
绊倒型侧翻指汽车在行驶时，与路面上障碍物发生碰撞产生的侧翻。
笔者提出的客车防侧翻控制策略主要针对非绊倒型侧翻。
2客车防侧翻控制现状目前，国外正在研究的客车防侧翻控制技术主要有三方面。
第一，防侧翻预警系统,以车辆侧翻角或侧翻加速度为监测指标，检测下一段时间内是否有侧翻倾向，并及时报警。
第二，差动制动法，通过对车辆不同的车轮施加不同的制动力，产生相应的横摆力矩，从而达到减小车辆侧向加速度的目的。
第三,主动悬架技术，在防抱死制动的基础上，通过调整左右悬架的行程来实现控制。
基于安卓的汽车状态测量及预测系统的研究刘军;聂斐;蔡骏宇;熊明路;陶昌岭【摘要】Vehicle motion online measurement & prediction system based on Android is designed, and hardware composition and software design method of the prediction system is elaborated. Through vehicle road test, the test value and predicated value of lateral acceleration and roll angle are compared and the relative error rate is obtained, which proves feasibility of this prediction system. Compared with the conventional vehicle-mounted terminal, this prediction system not only improves the integration of Android vehicle terminal to vehicle active safety, but also effectively lowers the cost of vehicle state perception, moreover, this system also has good expandability and flexibility.%设计了基于Android（安卓）的汽车运动状态在线测量及预测系统，阐述了预测系统的硬件组成和软件设计方法。
通过实车道路试验，对侧向加速度与横滚角的试验值与预测值进行比较，并得出相对误差率，验证了该预测系统的可行性。
基于TTR的轻型森林消防车侧翻预警系统研究何佼容;陈劭;徐向波【摘要】为提高森林消防车的主动安全性能,降低抢险救灾中的事故发生率,深入研究了基于TTR的森林消防车侧翻预警系统.首先,采用基于侧翻时间(Time to Rollover,TTR)的动态侧翻预警算法,以车辆的实时侧倾角及其角速度为输入变量,以动态横向载荷转移率(Lateral-Load Transfer Ratio,LTR)作为侧翻判定指标.其次,在CarSim中建立森林消防车动力学模型,在Matlab/Simulink中搭建预警算法,针对典型鱼钩转向工况进行CarSim和Matlab/Simulink的非绊倒型侧翻联合模拟仿真,得到满意仿真结果.最后,应用惯导元件MPU6050和STM32单片机自主开发了侧翻预警系统,并参考国标GB/T 6323-2014开展蛇形试验,试验表明:该侧翻预警系统得到的风险趋势符合实际情况,能辅助驾驶员判断侧翻风险.综上所述,本侧翻预警系统的研究,可有效地提高森林消防车的主动安全性.【期刊名称】《林业机械与木工设备》【年(卷),期】2019(047)004【总页数】6页(P15-20)【关键词】森林消防车;侧翻预警;TTR算法;惯导技术【作者】何佼容;陈劭;徐向波【作者单位】北京林业大学工学院,北京100083;北京林业大学工学院,北京100083;北京林业大学工学院,北京100083【正文语种】中文【中图分类】S776;U461.91森林火灾危害大，火势蔓延快，如果不及时遏制将会对森林资源带来毁灭性的打击[1-2]，这就要求消防人员要尽快地到达现场实施扑救。
2016年三部委联合印发《全国森林防火规划(2016―2025年)》[3]，其中明确提到目前我国森林灭火面临的问题之一就是“基础设施设备标准低、装备差，扑救森林火灾的综合能力急需提升”。
森林消防车在当前林火扑救中起关键作用，其侧翻稳定性直接关系到消防员及消防设备的安全。
